[实用新型]一种桥梁用刚性铰

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁用装置，尤其是一种用于连接桥梁的刚性铰。

背景技术

在我国，桥梁的主梁连续长度达2680m以上，且为分幅六塔以上的斜拉桥，其结构体系主要难点之一是多塔斜拉桥的整体刚度小。为解决上述问题，主梁采用在索塔纵向两侧间距46m设置竖向支座的结构体系以提高结构刚度，同时各个索塔处设置X托架。结构体系难点之二是主梁全长达到2680m以上，主梁的温度变形对索塔及基础的受力影响大，这种影响又因为主梁采用纵向双排支座体系，加上较小的索塔下塔柱高度及截面尺寸而显得更为突出。

采用这样的特定结构体系和索塔形式下，主梁和斜拉索等构件较大的温度变形将影响结构的合理性与安全性。长主梁温度变形对大桥主航道桥结构的不利影响具体体现在：a) 最外侧塔中塔柱根部应力过大，混凝土配筋无法满足规范要求；b) 最外侧塔的塔底内力较大，使得基础规模增大。详细分析表明：若主梁为连续结构，中间不设伸缩缝，则结构不可行性，因此必须寻求其他解决途径。可能存在的解决方案有：

方案A（本实用新型申请的方案）：主梁设置刚性铰。在全桥主梁跨中设置刚性铰构造，将解决方案由下部结构转变到上部结构。由于刚性铰释放了主梁在全桥跨中处的相对纵向变形，使得外侧索塔的温度受力大大降低（详见初步设计文件）。

方案B：三塔一联中间设过渡墩。在全桥跨中设置一个过渡墩，主梁设置伸缩缝，将结构由六塔斜拉桥改为两个三塔斜拉桥。

方案C：采用大规模的索塔形式。长主梁温度荷载主要影响外塔柱受力，采用较大规模索塔和基础形式，通过提高索塔自身能力直接抵抗主梁温度荷载变形引起的内力。

综上所述，根据比较和分析，类似于这样的大桥，采用刚性铰结构，更加符合需要，且更加的安全可靠。

实用新型内容

本实用新型的实用新型目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，施工难度小，对水环境影响小，成本低廉的桥梁用刚性铰，采用该刚性铰，能够科学合理地解决桥梁主梁温度变形问题，释放主梁两端的纵向相对线位移，约束主梁转角和剪切位移，在满足受力要求的同时又能确保行车的舒适性，保证使用寿命长久，以及使用的安全可靠。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的桥梁用刚性铰，包括固定端箱梁、滑动端箱梁和小箱梁，所述固定端箱梁与滑动端箱梁相距形成伸缩缝，所述小箱梁的一端固定于固定端箱梁内，所述小箱梁的另一端套于滑动端箱梁内，可沿滑动端箱梁的轴线方向自由移动。

由于采用了上述结构，固定端箱梁与滑动端箱梁相距一定距离形成伸缩缝，从而保证桥梁主梁温度变形，能够伸缩的空间，小箱梁的一端固定于固定端箱梁内，同固定端箱梁一起变形，小箱梁的另一端套于滑动端箱梁内，当桥梁主梁受温度影响而变形时，小箱梁可沿滑动端箱梁的轴线方向（即桥梁方向）自由移动，从而克服了温度变化所带来的影响；同时释放主梁两端的纵向相对线位移，约束主梁转角和剪切位移，在满足受力要求的同时又能确保行车的舒适性，保证使用寿命长久，以及使用的安全可靠。

本实用新型的桥梁用刚性铰，所述固定端箱梁和滑动端箱梁内均设置有横隔板，所述横隔板套于小箱梁外与箱梁固定。

由于采用了上述结构，在固定端箱梁和滑动端箱梁内均设置有横隔板，可以将小箱梁的受力传递到固定端箱梁和滑动端箱梁上，能够科学合理地解决桥梁主梁温度变形问题，释放主梁两端的纵向相对线位移，约束主梁转角和剪切位移，使用安全可靠。

本实用新型的桥梁用刚性铰，所述小箱梁的一端与固定端箱梁内的横隔板固定；另一端伸入滑动端箱梁内，在小箱梁外设置有至少两组有支座，每组支座外套有两横隔板，所述滑动端箱梁内的横隔板之间通过纵隔板形成网格状，并与滑动端箱梁固定，所述小箱梁可相对于支座和横隔板移动。

由于采用了上述结构，小箱梁的一端通过横隔板与固定端箱梁固定连接，小箱梁的另一端在滑动端箱梁内，且在小箱梁外设置有至少两组有支座，用于支撑其小箱梁，以提供小箱梁支座的受力支承点，每组支座外套有两横隔板，使得支座通过横隔板固定于固定端箱梁上，使得小箱梁将应力通过支座和横隔板传递到箱梁上，滑动端箱梁内的横隔板之间通过纵隔板形成网格状，以提高滑动端梁段的剪切刚度，且共同构成网格状传力体系，并与滑动端箱梁固定，小箱梁可相对于支座和横隔板移动，使得小箱梁收缩时，能够与支座和横隔板相对运动，避免对支座和横隔板造成损坏，保证其正常的使用和运行。